1、第8章 系统设计第第8 8章章 体系结构设计体系结构设计第8章 系统设计 概述概述 信息系统基础设施设计信息系统基础设施设计 信息系统拓扑结构设计信息系统拓扑结构设计 信息系统体系结构模式设计信息系统体系结构模式设计 软件结构设计软件结构设计本章内容本章内容第8章 系统设计8.1 概述概述1 信息系统体系结构的概念信息系统体系结构的概念2 信息系统体系结构要素信息系统体系结构要素 3 信息系统体系结构设计的工作信息系统体系结构设计的工作第8章 系统设计 8.1.1 信息系统体系结构的概念信息系统体系结构的概念 信息系统体系结构：信息系统体系结构：信息系统各要素构成的系统结构框架。信息系统各要素
2、构成的系统结构框架。学学术术界界对对信信息息系系统统体体系系结结构构的的内内涵涵和和构构成还没有形成一致认识成还没有形成一致认识!第8章 系统设计 8.1.2 信息系统体系结构的要素信息系统体系结构的要素企 业 架 构系统架构模式基础设施架构信息资源结构软件架构信息系统概念结构图1 信息系统体系结构框架第8章 系统设计 8.1.3 信息系统体系结构信息系统体系结构设计的工作设计的工作 信息系统基础设施设计信息系统基础设施设计 信息资源结构设计信息资源结构设计 信息系统拓扑结构设计信息系统拓扑结构设计 信息系统体系结构模式设计信息系统体系结构模式设计 信息系统软件架构设计信息系统软件架构设计第8
3、章 系统设计8.2 信息系统基础设施设计信息系统基础设施设计1 网络设计网络设计2 物理设备设计物理设备设计3 软件平台设计软件平台设计第8章 系统设计 8.2.1 网络设计网络设计 1.1.网络设计的三部分工作网络设计的三部分工作 网络需求分析网络需求分析;网络结构设计网络结构设计;网络详细设计网络详细设计第8章 系统设计 2.2.网络需求分析网络需求分析 网络需求分析网络需求分析是通过对所开发的信息系统的是通过对所开发的信息系统的规模规模、系统所覆盖业务的系统所覆盖业务的地域分布地域分布、计算机设备计算机设备、网络服务网络服务等方面需求的分析，为确定网络总体结构、网络详细等方面需求的分析，
4、为确定网络总体结构、网络详细设计提供依据。设计提供依据。第8章 系统设计 3.网络结构设计网络结构设计 任任务务：是是根根据据网网络络需需求求分分析析的的结结果果，设设计计出出能能够够满满足足需需要要、结结构构合合理理、易易于于扩扩充充、性性价价比高比高的系统网络总体结构。的系统网络总体结构。系系统统网网络络总总体体结结构构可可以以采采用用单单级级、二二级级和和多级结构多级结构。第8章 系统设计 1)1)单级结构单级结构 适应于规模较小、地域相对集中的小型系统。适应于规模较小、地域相对集中的小型系统。单级结构一般采用小型局域网。单级结构一般采用小型局域网。第8章 系统设计1 1、单级结构、单级
5、结构图图2 某大学实验室的网络结构某大学实验室的网络结构第8章 系统设计 2)2)二级结构二级结构 适应于分布地域范围较广、管理复杂的中型系统。适应于分布地域范围较广、管理复杂的中型系统。二二级级网网络络结结构构一一般般由由高高速速主主干干网网和和多多个个局局域域网网构构成。成。主主干干网网可可以以选选择择FDDIFDDI、交交换换网网、ATMATM或或快快速速以以太太网等技术。网等技术。FDDI(Fiber Distributed Data Interface)光纤分布式数据接口 ATM(Asynchronous Transfer Mode)异步传输模式 第8章 系统设计2、二级结构二级结构
6、图图3 两级结构的网络系统两级结构的网络系统第8章 系统设计 3)3)多级结构多级结构 适应于跨地区、跨省、跨国的大型或超大型系统。适应于跨地区、跨省、跨国的大型或超大型系统。一一般般顶顶层层采采用用社社会会公公用用网网或或专专用用广广域域网网，二二级级和和三级则为骨干网和主干网，最下一级为局域网。三级则为骨干网和主干网，最下一级为局域网。第8章 系统设计3、多级结构多级结构图图4 一个省的多级网络结构一个省的多级网络结构第8章 系统设计 4.4.网络详细设计网络详细设计 1)1)网络节点设计网络节点设计 2)2)网络设备确定及选择网络设备确定及选择 3)3)网络布线设计网络布线设计 4)4)
7、网络操作系统选择网络操作系统选择 5)5)网络管理设计网络管理设计第8章 系统设计 1)1)网络节点设计网络节点设计 网网络络节节点点设设计计指指通通过过网网络络需需求求分分析析，详详细细确确定定每每一一个个网网络络节节点点的的具具体体位位置置、设设备备类类型型和和连连网网设设备备，并并绘绘制制出出网网络络节节点点分分布布图图，以以便便根根据据网网络络节节点点分分布布图图进进行行设设备备选型和网络布线设计。选型和网络布线设计。第8章 系统设计第8章 系统设计 3)3)网络布线设计网络布线设计 网网络络布布线线一一般般对对网网络络系系统统、电电话话系系统统、监监控控系系统统采采用用结结构构化化布
8、布线线。结结构构化化布布线线设设计计需需要要由由低低层层向向高高层层逐层进行布线设计。逐层进行布线设计。第8章 系统设计图6 网络布线设计第8章 系统设计 8.2.2 物理设备设计物理设备设计 1.1.物理设备的基本类型物理设备的基本类型 1)计计算算机机系系统统：有有巨巨型型机机、大大型型机机、中中型型机机、小小型型机、工作站和微型机机、工作站和微型机。图图7 计算机计算机第8章 系统设计 8.2.2 物理设备设计物理设备设计 2)相相关关I/O设设备备：有有共共享享打打印印机机、扫扫描描仪仪、绘绘图图仪仪、条条码码阅阅读读器器、ICIC卡卡读读写写器器、磁磁卡卡读读写写机机、数数字字照照相
9、相机机、投影仪、专用键盘、声光传感器等。投影仪、专用键盘、声光传感器等。彩色扫描仪彩色扫描仪彩色扫描仪彩色扫描仪数码照相机数码照相机数码照相机数码照相机手持扫描仪手持扫描仪手持扫描仪手持扫描仪彩色激光打彩色激光打彩色激光打彩色激光打印机印机印机印机彩色投影机彩色投影机彩色投影机彩色投影机图图8 I/O设备设备第8章 系统设计 8.2.2 物理设备设计物理设备设计 3)多多媒媒体体设设备备：有有触触摸摸屏屏、图图像像摄摄取取仪仪、声声/视视卡卡、图图像像处处理理卡卡、音音箱箱、功功率率放放大大器器、摄摄像像机机、录录像像机机、解压卡等。解压卡等。触摸检测装置触摸检测装置触摸检测装置触摸检测装置6
10、 6 低音炮低音炮低音炮低音炮音频放大器音频放大器音频放大器音频放大器1 2 31 2 34 54 5声声声声卡卡卡卡第8章 系统设计 8.2.2 物理设备设计物理设备设计 4)办办公公设设备备：一一般般办办公公自自动动化化设设备备有有会会议议系系统统、复印机、碎纸机等。复印机、碎纸机等。图图9 办公设备办公设备第8章 系统设计 8.2.2 物理设备设计物理设备设计 5)电源系统电源系统：有不间断电源、稳压器等。有不间断电源、稳压器等。图图10 电源设备电源设备第8章 系统设计 8.2.2 物理设备设计物理设备设计 6)机机房房设设备备：有有电电力力系系统统、布布线线系系统统、安安全全系系统统
11、、消防系统、照明设备、制冷设备、清洁设备等。消防系统、照明设备、制冷设备、清洁设备等。图图11 机机房房第8章 系统设计 8.2.3 软件平台设计软件平台设计 1.1.操作系统操作系统 大型操作系统：大型操作系统：UNIXUNIX、Windows NTWindows NT、OS/2OS/2、MacintoshMacintosh等；等；微机操作系统：微机操作系统：Windows 98Windows 98、Windows MEWindows ME、Windows XPWindows XP等。等。第8章 系统设计 2.2.支撑软件支撑软件 1)数据库管理系统数据库管理系统DBMS(DataBase
12、Management System)SQL-ServerSQL-Server Oralce Oralce Sybase Sybase Informix Informix DB2 DB2 第8章 系统设计 2)客户端开发软件客户端开发软件 PowerBuilder Visual Basic Visual C+.Net C#Delphi Visual Foxpro Java等。等。第8章 系统设计 基础设施设计考虑的因素基础设施设计考虑的因素:性能价格比性能价格比 工作的继承性工作的继承性 与已有环境的兼容与已有环境的兼容第8章 系统设计三三 信息系统拓扑结构设计信息系统拓扑结构设计第8章 系统设
13、计 拓扑结构设计：拓扑结构设计：确定信息系统的节点构成。确定信息系统的节点构成。节节点点是是信信息息系系统统中中在在逻逻辑辑分分布布上上相相对对独独立立的处理实体的处理实体;一一个个节节点点可可以以是是客客户户机机，也也可可以以是是业业务务管管理、数据库管理、理、数据库管理、WebWeb管理的服务器。管理的服务器。第8章 系统设计 拓扑结构设计：拓扑结构设计：1）确定）确定节点数目：节点数目：大系统一般有几大系统一般有几十个到上百个十个到上百个 2）确定节点作用：）确定节点作用：例例“销售财务销售财务”，“销售计划销售计划”等等 3）确定节点类型：）确定节点类型：有客户机，事务有客户机，事务服
14、务器，服务器，WEBWEB服务器，数据库服务器等。服务器，数据库服务器等。第8章 系统设计第8章 系统设计 书务信息系统分布结构设计：书务信息系统分布结构设计：计算模式采用客户机计算模式采用客户机/服务器模式；服务器模式；整个系统设置整个系统设置6 6个节点。个节点。第8章 系统设计四四 信息系统体系结构模式设计信息系统体系结构模式设计第8章 系统设计 8.4.1 信息系统体系结构模式的概念信息系统体系结构模式的概念 信息系统结构综合性地表现出具有确定风格信息系统结构综合性地表现出具有确定风格的结构框架，把这种具有一定风格的结构框架的结构框架，把这种具有一定风格的结构框架称为称为信息系统体系结
15、构模式信息系统体系结构模式。第8章 系统设计 8.4.2 信息系统体系结构模式类型信息系统体系结构模式类型信息系统体系结构模式有：信息系统体系结构模式有：1 1）集中模式）集中模式 2 2）文件服务器模式）文件服务器模式 3 3）客户机）客户机/服务器模式服务器模式 4 4）应用服务器模式）应用服务器模式 5)5)浏览器浏览器/服务器模式服务器模式第8章 系统设计 1 1集中模式集中模式 系系统统的的所所有有资资源源都都被被集集中中放放置置在在中中心心机机中中，用用户户通过本地或远程终端访问系统。通过本地或远程终端访问系统。缺点：缺点：(1)与信息和处理的分布方式不相一致。与信息和处理的分布方
16、式不相一致。(2)主机成为系统的瓶颈。主机成为系统的瓶颈。图1.8 集中模式 第8章 系统设计 2 2文件服务器模式文件服务器模式 文文件件服服务务器器模模式式是是由由PCPC机机或或工工作作站站通通过过网网络络与与文文件服务器相连接所形成的一种计算模式。件服务器相连接所形成的一种计算模式。图3 文件服务器模式 第8章 系统设计 优点优点:利用PC机和网络技术;实现了非集中处理。不足不足:不能实现计算能力平衡；文件服务器成为整个系统的瓶颈；网络的传输开销过大；数据的完整性和安全性难以保证。第8章 系统设计 3 3客户机客户机/服务器模式服务器模式 第8章 系统设计 1)1)客户机客户机/服务器
17、模式的特征服务器模式的特征 通过“服务”来划分逻辑实体；不对等的计算分布处理；基于消息的信息交换；共享资源。第8章 系统设计2)2)客户机客户机/服务器模式的作用服务器模式的作用 提高了系统的运行效率；可以对系统的功能进行合理有效的分配；提供了平滑式的升级能力；提供了开放式的系统平台。第8章 系统设计 4)4)客户机客户机/服务器模式不足服务器模式不足 客户端和服务器的逻辑处理分配存在两难问题；业务处理逻辑不能被多个客户所共享。第8章 系统设计 4 4应用服务器模式应用服务器模式 客户机：界面处理逻辑界面处理逻辑 应用服务器应用服务器：业务处理逻辑业务处理逻辑:对象管理、事务管理、安全管理、空
18、间管理、各种访问服务。数据库服务器数据库服务器：数据处理逻辑数据处理逻辑 应用服务器模式应用服务器模式业务逻辑层业务逻辑层第8章 系统设计图16 浏览器浏览器/服务器示意图服务器示意图 5浏览器浏览器/服务器服务器(Browser/Server)模式模式第8章 系统设计图17 浏览器浏览器/服务器模式服务器模式功能层功能层Web浏览器Web服务器数据库服务器第8章 系统设计五五 软件结构设计软件结构设计第8章 系统设计 8.5 软件结构设计软件结构设计 8.5.1 概述概述 一、信息系统软件结构的概念一、信息系统软件结构的概念 信信息息系系统统软软件件结结构构：由由信信息息系系统统软软件件的的
19、各各子子系系统统按照确定的关系构成的软件结构框架。按照确定的关系构成的软件结构框架。软软件件结结构构设设计计：需需要要把把软软件件分分解解成成为为多多个个子子系系统统，并确定出由各子系统及其接口构成的软件结构。并确定出由各子系统及其接口构成的软件结构。见下页图。见下页图。第8章 系统设计第8章 系统设计 8.5.2 软件结构设计软件结构设计 一、概述一、概述 来源：来源：信息系统软件结构来源于信息系统软件结构来源于信息系统逻辑结构信息系统逻辑结构。设计工作：设计工作：1、在逻辑结构基础上进一步分解和细化；在逻辑结构基础上进一步分解和细化；2、在业务逻辑的基础上考虑系统逻辑；、在业务逻辑的基础上
20、考虑系统逻辑；3、考虑软件的体系结构模式分布；、考虑软件的体系结构模式分布；4、考虑系统的拓扑结点分布。、考虑系统的拓扑结点分布。第8章 系统设计案例分析案例分析 书店书务系统软件结构设计书店书务系统软件结构设计 第8章 系统设计 二、软件结构初步框架、软件结构初步框架 信信息息系系统统软软件件结结构构的的初初步步框框架架来来源源于于信信息息系系统统逻逻辑辑结结构构。书务信息系统初步软件结构框架 第8章 系统设计 三、对软件结构进一步分析和细化、对软件结构进一步分析和细化 在软件结构的初步框架基础上进一步分析和细化。在软件结构的初步框架基础上进一步分析和细化。第8章 系统设计 四、在业务逻辑基
21、础上考虑系统逻辑四、在业务逻辑基础上考虑系统逻辑 第8章 系统设计 五五、确定系统拓扑接点分布、确定系统拓扑接点分布 1 书目管理书目管理:第8章 系统设计 五五、确定系统拓扑接点分布、确定系统拓扑接点分布 2 架存管理架存管理:第8章 系统设计 五五、确定系统拓扑接点分布、确定系统拓扑接点分布 3 图书销售图书销售:第8章 系统设计 五五、确定系统拓扑接点分布、确定系统拓扑接点分布 4 统计查询统计查询:第8章 系统设计 五五、确定系统拓扑接点分布、确定系统拓扑接点分布 5 系统管理系统管理:第8章 系统设计 书务系统支撑结构书务系统支撑结构中间件层中间件层WindowsXP WindowsXP TCP/IPTCP/IP系统层系统层应用层应用层Java.awtJava.awtJava.swingJava.swingJava.rmiJava.rmiJavaJava虚拟机虚拟机书务系统书务系统书务系统支撑结构书务系统支撑结构案例分析案例分析 第8章 系统设计 概述概述 信息系统基础设施设计信息系统基础设施设计 信息系统拓扑结构设计信息系统拓扑结构设计 信息系统体系结构模式设计信息系统体系结构模式设计 信息系统软件结构设计信息系统软件结构设计本章小结本章小结
个人主页
